شماره ركورد
34537
پديد آورنده
كيميا همتي
عنوان
شكل دهي پرتو در سيستم هاي انبوه آنتني بدون سلول كاربر محور مجهز به سطوح بازتابي هوشمند در باند تراهرتز
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي برق گرايش مخابرات سيستم
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/07/30
استاد راهنما
دكتر سيد محمد رضوي زاده
استاد مشاور
-
دانشكده
مهندسي برق
چكيده
سيستمهاي سلولي سنتي با چالشهايي نظير تداخل بين سلولي و افت عملكرد در لبهي سلولها مواجه هستند. سيستمهاي انبوه آنتني بدون سلول به عنوان يك فناوري كليدي براي نسلهاي آينده جهت بهبود ظرفيت و كيفيت ارتباطات پيشنهاد شدهاند. با اين حال، افزايش ظرفيت در اين سيستمها نيازمند استقرار تعداد زيادي نقطهي دسترسي است كه منجر به افزايش هزينه، مصرف توان و پيچيدگي محاسباتي ميشود. در اين راستا، اين پاياننامه به بررسي تركيبي از سه فناوري نوظهور ميپردازد. اين تركيب شامل استفاده از سطوح بازتابي هوشمند براي بهبود ظرفيت با هزينه و توان كم، بهرهگيري از باند تراهرتز به دليل پهناي باند وسيع و بهكارگيري خوشهبندي كاربرمحور براي كاهش بار محاسباتي و افزايش مقياسپذيري ميباشد. استفاده از سطوح بازتابي هوشمند در باند تراهرتز به ايجاد مسيرهاي ديد مستقيم مجازي كمك كرده و خوشهبندي كاربرمحور نيز تداخل و بار محاسباتي ناشي از استقرار متراكم نقاط دسترسي را مديريت ميكند. هدف اين پاياننامه، طراحي شكلدهي پرتو به صورت توزيعشده در فروسوي يك شبكهي بدون سلول كاربرمحور مجهز به سطوح هوشمند در باند تراهرتز است. اين طراحي به صورت يك مسئله بهينهسازي غيرمحدب با هدف بهينهسازي مشترك ماتريس پيشكدگذاري در نقاط دسترسي، ماتريس شيفت فاز در سطوح هوشمند، و بردار تركيبكننده در گيرنده، جهت كمينهسازي مجموع وزني خطاي ميانگين مربعات كاربران فرموله شده است. نتايج شبيهسازي نشان ميدهد كه الگوريتم خوشهبندي پيشنهادي، ضمن كاهش قابل توجه پيچيدگي محاسباتي و افزايش مقياسپذيري، افتي جزئي (حدود 15٪) در عملكرد نرخ مجموع نسبت به حالت همكاري كامل (بدون خوشهبندي) دارد. اين نتايج كارايي، مقياس پذيري و قابليت پيادهسازي عملي سيستم پيشنهادي را در شبكههاي نسل آينده تأييد ميكند.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/11/28
عنوان به انگليسي
Beamforming for RIS-aided User-Centric Cell-Free Massive MIMO Systems in Terahertz Band
تاريخ بهره برداري
10/22/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
كيميا همتي
چكيده به لاتين
Traditional cellular systems face challenges such as inter-cell interference and performance degradation at the cell edges. Cell-Free Massive Multiple-Input Multiple-Output (CF-mMIMO) systems have been proposed as a key technology for future generations to enhance communication capacity and quality. However, increasing capacity in these systems requires the deployment of a large number of Access Points (APs), which leads to increased cost, power consumption, and computational complexity. In this regard, this thesis investigates a combination of three emerging technologies. This combination includes the utilization of Reconfigurable Intelligent Surfaces (RIS) to improve capacity with low cost and power consumption, the adoption of the Terahertz (THz) band due to its wide bandwidth, and the implementation of user-centric clustering to reduce computational load and enhance scalability. The use of RIS in the Terahertz band helps to create virtual Line-of-Sight (VLoS) paths, while user-centric clustering manages the interference and computational burden resulting from the dense deployment of APs. The objective of this thesis is to design decentralized beamforming for the downlink of a user-centric, RIS-assisted cell-free network operating in the Terahertz band. This design is formulated as a non-convex optimization problem aiming at the joint optimization of the precoding matrix at the APs, the phase-shift matrix at the RIS, and the combining vector at the receiver, in order to minimize the weighted sum Mean Square Error (WMMSE) of the users. Simulation results show that the proposed clustering algorithm, while significantly reducing computational complexity and increasing scalability, introduces only a minor drop (around 15%) in sum-rate performance compared to the full cooperation (non-clustered) scenario. These results confirm the efficiency, scalability, and practical implementability of the proposed system in future-generation networks.
كليدواژه هاي فارسي
سيستمهاي انبوه آنتني بدون سلول , سطوح بازتابي هوشمند , باند تراهرتز , خوشهبندي كاربرمحور
كليدواژه هاي لاتين
Cell-free massive multiple-input multiple-output (CF-mMIMO) , intelligent reflecting surfaces (IRS) , user-centric clustering , terahertz (THz) band
Author
Kimia Hemati
SuperVisor
Dr. S.Mohammad Razavizadeh